Chapitre 9: Matière et énergie dans l`écosystème

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Ecologie g
Ecologie gé én né érale et biodiversit rale et biodiversité é- -Chap. 9 : Mati Chap. 9 : Matiè ère et re et é énergie dans l' nergie dans l'é écosyst cosystè ème me - -A. Buttler A. Buttler 1 1
Chapitre 9:
Matière et énergie dans
l’écosystème
Ecologie générale et biodiversité - Chap. 9 : Matière et énergie dans l'écosystème - A. Buttler 2
•Allocation de l’énergie captée dans la plante
•En mesurant la production primaire nette, on obtient une
mesure de l‘énergie assimilée et donc disponible pour les
consommateurs
Photosynthèse
PPB: production primaire brute
Coût de la
maintenance
des tissus
Respiration
métabolique
Coût de la
biosynthèse
Biosynthèse
Croissance des tissus et
organes reproducteurs, la
biomasse
PPN: prod. primaire nette
Litière
Exsudats
Exsudats
Commentaire diapositive : l’efficacité nette de la production primaire (rapport entre
production nette et production brute) varie entre 30 et 85 % :
• Plantes des zones tempérées, arbres, herbacées ou cultures: 75-85%
• Plantes tropicales, arbres, herbacées ou cultures: 40-60% (respiration supérieure)
Les plantes terrestres, avec leur litière, et particulièrement les plantes ligneuses, allouent
beaucoup de leur production dans les structures. Ainsi, la litière représente un pool important,
car les tissus sont peu digestibles (en forêt, 90% de la biomasse termine en litière). Ceci
alimente la faune du sol, spécialement la chaîne des détritivores.

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•Allocation de l’énergie assimilée chez le
consommateur herbivore et carnivore
Consommation/ingestion
Coût de la
maintenance
des tissus et
activités de
prédation
Respiration
métabolique
Coût de la
biosynthèse
Biosynthèse
Croissance des tissus et
organes reproducteurs, la
biomasse
PSN: prod. secondaire nette
Excrétions
Digestion, assimilation
PSB: production brute
Cadavre
Rejets,
défécation
Commentaire diapositive :
• Rejets, défécations: matières non digérables (plumes, coquilles, chitine de
l’exosquelette des insectes, os, kératine des tissus animaux, poils, lignine et cellulose
des plantes, etc.)
• Excrétions: l’excès de composés organiques azotés (surtout l’ammonium) part dans
l’urine sous forme d’urée ou d’acide urique
• Les cadavres servent de nourriture au détritivores.
Par rapport aux plantes, une part importante de la production brute est allouée à l’activité.

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Commentaire diapositive : si une biomasse produit 10% de sa masse en un an (productivité
de 10%), le turn-over sera de 10 ans.
Commentaire diapositive : elle est exprimée en masse de matière sèche par unité de surface
et de temps (p.ex. t/ha/an). En fait, il faut encore considérer les pertes de biomasse dans
l’intervalle de temps, par
• mortalité (chute des litières, nécromasse, donc tissus morts non consommés),
• consommation (par les herbivores) et

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• exportations (par les oiseaux et insectes), lesquels conduisent aussi à une
respiration, mais différée.
Commentaire diapositive : la figure donne les ordres de grandeur de la biomasse (B) et de la
production primaire (PN1) le long d’un transect nord-sud menant de la zone arctique à la
région équatoriale.
• Les milieux tropicaux humides et équatoriaux sont très productifs en raison de
l’abondance des pluies, de la lumière et des températures élevées

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• Les milieux arctiques sont peu productifs en raison des températures basses en hiver
et des longues nuits hivernales
• Les milieux désertiques sont peu productifs en raison du manque d’eau ou des pertes
hydriques importantes en raison des températures élevées
• Les zones marécageuses sont très productives, même plus que la forêt tropicale
humide, car l’eau est abondante et la température généralement favorable, les
nutriments sont aussi abondants, car rapidement rechargés dans l’eau
• L’océan ouvert est quasiment un désert, car peu de nutriments sont disponibles, mais
dans les zones d’upwelling, la production devient très importante, de même que dans
les estuaires aux eaux peu profondes, car il s’y fait beaucoup d’échanges entre eaux
de différentes qualités et propriétés
• Les habitats d’eaux douces présentent une production supérieure aux habitats marins
du large. Cette production est en général plus grande dans les étangs et les lacs peu
profonds, plus faible dans les grands lacs et rivières
• En mer, eaux du large : 1,25 tonnes MF/ha/an ou 4 tonnes MS/ha
• En mer, eaux côtières : deux fois plus de production, comparable à celle d’une forêt
tempérée
• En mer, upwelling et lagunes côtières : production comparable à celle d’une forêt
équatoriale.
Commentaire diapositive : pour qu’il puisse prospérer dans un biotope donné, tout organisme
exige des conditions particulières de température, de lumière, de disponibilité en nourriture,
etc. Le facteur écologique qui sera au niveau le plus proche du minimum critique pour
l’espèce se comportera alors comme un facteur limitant. Ainsi, parmi l’ensemble des facteurs
abiotiques agissant sur un organisme, certains sont plus importants quant à leur influence sur
la survie ou la production de l’organisme en question, même si tous ont des actions
individuelles démontrées.